一種碳纖維蜂窩骨架及制作碳纖維蜂窩的插接工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種蜂窩制作的插接工藝，尤其涉及一種用于碳纖維蜂窩的插接制作 工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 碳纖維復(fù)合材料（CFR巧具有低密度、高比剛度、熱膨脹系數(shù)小、熱穩(wěn)定系數(shù)大等 優(yōu)點(diǎn)，且具有良好的工藝性能，同時(shí)制備工藝也已經(jīng)相當(dāng)成熟。WCFRP作為光學(xué)反射鏡的 鏡體材料，能制備出大口徑的、輕質(zhì)的空間光學(xué)反射鏡，應(yīng)用于空間光學(xué)遙感等領(lǐng)域具有較 大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。同時(shí)為了提高鏡面的剛性，保證其面形精度和穩(wěn)定性，采用蜂窩增強(qiáng)結(jié)構(gòu)是 目前可行的有效手段。
[0003] 碳纖維蜂窩可W通過(guò)纏繞和插接方式來(lái)設(shè)計(jì)完成，根據(jù)目前碳纖維結(jié)構(gòu)的制作加 工能力，通過(guò)纏繞工藝來(lái)完成蜂窩的制作還是比較困難的，國(guó)內(nèi)外研制機(jī)構(gòu)主要還是通過(guò) 插接工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)的。目前國(guó)外碳纖維蜂窩插接制作普遍采用的方法是碳纖維蜂窩板其中兩 個(gè)方向兩兩插接，另外一個(gè)方向通過(guò)小片一個(gè)個(gè)粘接，最終形成一個(gè)蜂窩形狀。該種蜂窩制 作方法有許多不足之處，主要體現(xiàn)在：
[0004] 1、碳纖維蜂窩H個(gè)方向的剛度不一樣，其中一個(gè)方向的面內(nèi)剛度會(huì)比較弱，局部 受力會(huì)引起蜂窩變形，從而不能保證整個(gè)蜂窩的穩(wěn)定性。
[0005] 2、其中一個(gè)方向的蜂窩板需要人工一片片粘接，無(wú)法保證全部平直，整個(gè)蜂窩不 夠美觀。
[0006] 3、蜂窩采用結(jié)構(gòu)膠粘接后，需要通過(guò)固定裝置限位，防止蜂窩板錯(cuò)位移動(dòng)，影響了 整個(gè)膠粘工藝的實(shí)施。
[0007] 4、其中一個(gè)方向的蜂窩板增多，增加了膠粘時(shí)間，蜂窩制作效率低。
[0008] 因此，設(shè)計(jì)一個(gè)合理方便、并能提高蜂窩剛性和穩(wěn)定性的碳纖維蜂窩插接工藝很 有應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 為了解決現(xiàn)有插接工藝出現(xiàn)蜂窩面內(nèi)剛度不均勻，膠粘工藝實(shí)施效率低的技術(shù)問(wèn) 題，本發(fā)明提供一種用于制作碳纖維蜂窩的插接工藝，它是一種由內(nèi)而外，上下循環(huán)的創(chuàng) 新插接工藝方法，用于碳纖維蜂窩的制作。
[0010] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：
[0011] 一種碳纖維蜂窩骨架，其特殊之處在于：
[0012] 碳纖維骨架包括基礎(chǔ)碳纖維板、從基礎(chǔ)碳纖維板中也向兩端依次排列的中也插接 單元、第1插接單元……W及第N插接單元；
[0013] 所述基礎(chǔ)碳纖維板的長(zhǎng)度根據(jù)要制作的反射鏡的口徑DO來(lái)確定，基礎(chǔ)碳纖維板 的中也向兩端上下對(duì)稱開(kāi)設(shè)多個(gè)插接短槽，相鄰插接短槽之間的距離d等于蜂窩孔的邊 長(zhǎng)，基礎(chǔ)碳纖維板的曲率半徑與反射鏡的曲率半徑相等；
[0014] 所述中也插接單元包括兩個(gè)曲率半徑R。相同的中也碳纖維板，R。與反射鏡的曲率 半徑相等；中也碳纖維板的中也設(shè)置一個(gè)插接長(zhǎng)槽，其中一個(gè)中也碳纖維板上的插接長(zhǎng)槽 的開(kāi)口朝向曲面，另一個(gè)中也碳纖維板上的插接長(zhǎng)槽相反；從插接長(zhǎng)槽向兩端上下對(duì)稱開(kāi) 設(shè)多個(gè)插接短槽；
[001引所述第1插接單元包括曲率半徑Ri和長(zhǎng)度D 1相同的H組碳纖維板， 巧記-與，其中L1為該碳纖維板與基礎(chǔ)碳纖維板中也的距離，公1=2^-五^
[0016] 第一組碳纖維板距離該板中也L/2處對(duì)稱開(kāi)設(shè)兩個(gè)插接長(zhǎng)槽，從插接長(zhǎng)槽向兩端 上下對(duì)稱開(kāi)設(shè)多個(gè)插接短槽；兩個(gè)碳纖維板上的插接長(zhǎng)槽開(kāi)口方向相反；
[0017] 第二組碳纖維板是在第一組碳纖維板的基礎(chǔ)上將最靠近插接長(zhǎng)槽其中一組插接 短槽變?yōu)椴褰娱L(zhǎng)槽；兩個(gè)碳纖維板上的插接長(zhǎng)槽開(kāi)口方向相反；
[0018] 第H組碳纖維板是在第一組碳纖維板的基礎(chǔ)上將最靠近插接長(zhǎng)槽兩組插接短槽 全部變?yōu)椴褰娱L(zhǎng)槽；兩個(gè)碳纖維板上的插接長(zhǎng)槽開(kāi)口方向相反；
[001引所述第2插接單元包括曲率半徑R2和長(zhǎng)度D 2相同相同的S組碳纖維板， 化;=^席-與，其中L,為該碳纖維板與基礎(chǔ)碳纖維板中也的距離，化=2悼-4;
[0020] 第一組碳纖維板距離該板中也向兩端開(kāi)設(shè)五個(gè)插接長(zhǎng)槽，從最外側(cè)的插接長(zhǎng)槽向 兩端上下對(duì)稱開(kāi)設(shè)多個(gè)插接短槽；兩個(gè)碳纖維板上的插接長(zhǎng)槽開(kāi)口方向相反；
[0021] 第二組碳纖維板是在第一組碳纖維板的基礎(chǔ)上將最靠近插接長(zhǎng)槽其中一組插接 短槽變?yōu)椴褰娱L(zhǎng)槽；兩個(gè)碳纖維板上的插接長(zhǎng)槽開(kāi)口方向相反；
[0022] 第H組碳纖維板是在第一組碳纖維板的基礎(chǔ)上將最靠近插接長(zhǎng)槽兩組插接短槽 全部變?yōu)椴褰娱L(zhǎng)槽；兩個(gè)碳纖維板上的插接長(zhǎng)槽開(kāi)口方向相反；
[002引 W此類推：
[0024] 第M插接單元，所有的插接短槽全部變?yōu)椴褰娱L(zhǎng)槽；第M插接單元包括曲率半徑R" 和長(zhǎng)度D"相同的H組碳纖維板二yj巧-斬，其中L"為該碳纖維板與基礎(chǔ)碳纖維板中也 〇 的距離，Dy ：第M插接單元中第一組碳纖維板插接長(zhǎng)槽的數(shù)量為3M-1 ;
[00巧]第M插接單元中第二組碳纖維板插接長(zhǎng)槽的數(shù)量為3M，第M插接單元中第H組碳 纖維板插接長(zhǎng)槽的數(shù)量為3M+1 ;
[002引第M+1插接單元包括曲率半徑R(郵和長(zhǎng)度D (郵相同的立組碳纖維板，根據(jù)長(zhǎng)度 Dww和槽與槽之間的距離d確定插接長(zhǎng)槽的數(shù)量；
[0027] W此類推，第N插接單元與第M+1插接單元的結(jié)構(gòu)確定方式相同；
[0028] 所有插接短槽的深度Hi為所在碳纖維板上開(kāi)槽處板厚度的1/3 ;
[0029] 所有插接長(zhǎng)槽的深度為所在碳纖維板上開(kāi)槽處板厚度的2/3。
[0030] -種用于制作碳纖維蜂窩的插接工藝，其特殊之處在于；包括W下步驟：
[0031] 1】制作碳纖維蜂窩骨架：
[0032] 所述碳纖維骨架包括基礎(chǔ)碳纖維板、從基礎(chǔ)碳纖維板中也向兩端依次排列的中也 插接單元、第1插接單元……W及第N插接單元
[0033] 1.1】基礎(chǔ)碳纖維板：
[0034] 基礎(chǔ)碳纖維板的長(zhǎng)度根據(jù)要制作的反射鏡的口徑DO來(lái)確定：
[0035] 基礎(chǔ)碳纖維板的中也向兩端上下對(duì)稱開(kāi)設(shè)多個(gè)插接短槽，相鄰插接短槽之間的距 離d等于蜂窩孔的邊長(zhǎng)；
[0036] 基礎(chǔ)碳纖維板的曲率半徑與反射鏡的曲率半徑相等；
[0037] 1. 2】制作中也插接單元：
[0038] 中也插接單元包括兩個(gè)曲率半徑R。相同的中也碳纖維板，R。與反射鏡的曲率半徑 相等；中也碳纖維板的中也設(shè)置一個(gè)插接長(zhǎng)槽，其中一個(gè)中也碳纖維板上的插接長(zhǎng)槽的開(kāi) 口朝向曲面，另一個(gè)中也碳纖維板上的插接長(zhǎng)槽相反；從插接長(zhǎng)槽向兩端上下對(duì)稱開(kāi)設(shè)多 個(gè)插接短槽；
[0039] 1. 3】制作第1插接單元：
[0040] 第1插接單元包括曲率半徑Ri和長(zhǎng)度D 1相同的S組碳纖維板，巧=扭，其 中L1為該碳纖維板與基礎(chǔ)碳纖維板中也的距離，凸,=2、-巧； 1 V 2 1 '
[0041] 1. 3. 1】第一組碳纖維板距離該板中也L/2處對(duì)稱開(kāi)設(shè)兩個(gè)插接長(zhǎng)槽，從插接長(zhǎng)槽 向兩端上下對(duì)稱開(kāi)設(shè)多個(gè)插接短槽；兩個(gè)碳纖維板上的插接長(zhǎng)槽開(kāi)口方向相反；
[0042] 1. 3. 2】第二組碳纖維板是在第一組碳纖維板的基礎(chǔ)上將最靠近插接長(zhǎng)槽其中一 組插接短槽變?yōu)椴褰娱L(zhǎng)槽；兩個(gè)碳纖維板上的插接長(zhǎng)槽開(kāi)口方向相反；
[0043] 1. 3. 3】第H組碳纖維板是在第一組碳纖維板的基礎(chǔ)上將最靠近插接長(zhǎng)槽兩組插 接短槽全部變?yōu)椴褰娱L(zhǎng)槽；兩個(gè)碳纖維板上的插接長(zhǎng)槽開(kāi)口方向相反；
[0044] 1.4】制作第2插接單元：
[004引第2插接單元包括曲率半徑R2和長(zhǎng)度D 2相同相同的H組碳纖維板， R >其中L2為該碳纖維板與基礎(chǔ)碳纖維板中也的距離，A =2^^ -4;
[0046] 1. 4. 1】第一組碳纖維板距離該板中也向兩端開(kāi)設(shè)五個(gè)插接長(zhǎng)槽，從最外側(cè)的插接 長(zhǎng)槽向兩端上下對(duì)稱開(kāi)設(shè)多個(gè)插接短槽；兩個(gè)碳纖維板上的插接長(zhǎng)槽開(kāi)口方向相反；
[0047] 1. 4. 2】第二組碳纖維板是在第一組碳纖維板的基礎(chǔ)上將最靠近插接長(zhǎng)槽其中一 組插接短槽變?yōu)椴褰娱L(zhǎng)槽；兩個(gè)碳纖維板上的插接長(zhǎng)槽開(kāi)口方向相反；
[0048] 1. 4. 3】第H組碳纖維板是在第一組碳纖維板的基礎(chǔ)上將最靠近插接長(zhǎng)槽兩組插 接短槽全部變?yōu)椴褰娱L(zhǎng)槽；兩個(gè)碳纖維板上的插接長(zhǎng)槽開(kāi)口方向相反；
[004引 W此類推：
[0050] 1. 4. M】直至第M插接單元，此時(shí)所有的插接短槽全部變?yōu)椴褰娱L(zhǎng)槽；第M插接單 元包括曲率半徑Rm和長(zhǎng)度D "相同的H組碳纖維板/?。= yj巧-旬，其中Lm為該碳纖維板與 基